O número Biot é um grupo sem dimensão com o nome de J. B. Biot que, em 1804, analisou a interacção entre a condução num sólido e a convecção na sua superfície. O valor numérico do Número Biot (Bi) é um critério que dá uma indicação direta da importância relativa da condução e da convecção na determinação do histórico de temperatura de um corpo sendo aquecido ou resfriado por convecção em sua superfície. Bi deve ser sempre enumerado no início para identificar problemas de condução transitórios que podem ser tratados simplesmente como problemas de parâmetros agrupados, para os quais Bi < 0.1 e para os quais raramente é necessário resolver a equação de condução, ou seja convecção é o processo de controle de taxa.
Figure 1 pode ser usado para imputar significado físico a Bi, e mostra as distribuições de temperatura limite em estado estacionário em duas placas que esfriaram de uma temperatura inicial uniforme T1 como resultado da exposição a um fluxo de resfriamento em T2 ao longo de uma face.
Para ambas as placas, um balanço de calor na superfície resfriada pode ser construído usando a Lei de Fourier para o fluxo de condução no sólido na superfície e a Lei de Newton de Resfriamento para a perda convectiva na superfície:
Este balanço de calor pode ser rearranjado para produzir o Bi sem dimensões:
de onde se pode ver que o Bi pode ser considerado como a razão entre a resistência e a transferência de calor apresentada pelos processos de condução Rcond e de convecção Rconv.
Figure 1 exemplifica a distribuição de temperatura em um sistema Bi baixo (por exemplo, uma placa de aço (λ = 35 W/mK) de 5 cm de espessura de resfriamento em ar onde, devido à resistência ao fluxo de calor dentro do sólido ser pequena em relação à resistência apresentada pelos processos de convecção na superfície, a distribuição interna da temperatura no sólido é relativamente uniforme. Geralmente, em corpos de geometria simples, por exemplo, placas, cilindros, esferas, o erro introduzido pela suposição de temperatura uniforme no corpo será inferior a 5% quando a resistência interna for inferior a 10% da resistência externa, ou seja, quando o Bi < 0.1.
Figure 1. Comparação de perfis de temperatura totalmente desenvolvidos em duas placas resfriadas pelo mesmo fluido.